基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：楼宇智能化工程技术班号：楼智081学生姓名：丁健学生学号：0806170122设计（论文）题目：基于单片机的电阻炉温度控制系统设计指导教师：朱敏设计地点：现代控制技术实训基地起迄日期：2010.5.4-2010.7.3常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机的电阻炉温度控制系统设计一、选题的背景和意义：背景：温度是平时日常生活中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。很多东西都与温度有着密不可分的联系，学习温度控制系统设计能够使我们对此有更深的了解。随着社会的发展，自动控制越来越成为人们关注的焦点,自动调节电阻炉温度系统也备受关注。它在国民经济的各个领域正在发挥着引人注目的作用。意义：电阻炉在化工、冶金等行业应用广泛，因此温度控制在工业生产和科学研究中具有重要的意义。采用MCS-51单片机控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量，通过学习有助于我们对温度有更好的利用它来改善我们日常的生活。二、课题研究的主要内容：1、什么是电阻炉的温度控制2、系统的具体软、硬件方案的实施3、完成系统的硬件、软件设计,包括主控制电路、外部接口电路、温度控制电路、主程序框图、等等;4、PID试验结果分析三、主要研究（设计）方法论述：a)通过查阅一些网站寻找自己的研究方向b)在图书馆查找优秀的书籍作品，完成对该论文的设计。c)向身边的老师及同学请教d)请指导教师确定计划的可行性，并根据老师的意见加以修改常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容2010-4-30至2010-5-10选论文的题目，完成开题报告2010-5-11至2010-5-20完成中期检查表，整理好整体框架2010-5-21至2010-6-10查阅相关资料，步定初稿2010-6-11至2010-6-25修改初稿2010-6-26至2010-7-3最终确定，完成论文五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、系部意见：系主任签名：年月日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文目录摘要Abstract第1章前言...................................................................................................................11.1温度控制的基本介绍......................................................................................11.2电阻炉温度控制发展的现状及趋势..............................................................1第2章电阻炉系统的硬件设计...................................................................................22.1系统的硬件方案分析........................................................................................22.1.1单片机的介绍及选用...............................................................................22.1.2单片机的原理及引脚图...........................................................................32.2温度传感器的选择..........................................................................................42.2.1热电偶的测温原理..................................................................................42.2.2热电偶的冷端温度补偿..........................................................................42.3A/D转换模块及D/A转换模块电路设计.......................................................52.3.1具体的分析过程....................................................................................5第3章电阻炉系统的软件设计...................................................................................73.1软件的组成......................................................................................................73.1.1主程序模块............................................................................................73.1.2温度采集程序设计................................................................................73.1.3液晶显示程序设计................................................................................8第4章系统的PID控制.............................................................................................104.1PID控制的发展.............................................................................................114.2PID控制理论.................................................................................................114.3系统PID控制结果分析................................................................................11第5章结论.................................................................................................................15答谢辞.............................................................................................................................16参考文献.........................................................................................................................17常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文摘要温度是工业生产中常见的工业参数，温度控制在工业生产和研究中具有重要的意义，由于人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会。目前，单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，例如生活工具的电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就能够有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。本文以电阻炉为控制对象，介绍了以MCS-51作为控制器构成的电阻炉温度控制系统的工作原理，详细说明了采用的新型元件，同时又阐述了系统的软硬件结构，以及运用相关的算法及系统相关流程图进行分析，并且充分考虑到系统的可靠性，从而实现了对电阻炉温度的智能控制。关键词：温度单片机PID控制常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文AbstractInindustrialproductiontemperatureisacommonparametersoftheindustrial,temperaturecontrolhasimportantsignificanceinindustrialproductionandresearch,fortheimproveofpeople'squalityoflife,manyhotelandfamilywillseetheshadowoftemperaturecontrol,itwillbetterservesociety.atpresent,microcomputercontrollerinindustrialapplicationfromlifetothevarioustools,suchasthetoollifeandindustrialproductionofelevatorcontrolinstruments,CNCsiteetc.Especiallyinmicrocomputercontrollerreformingbackwardequipmentwithhighperformance/priceratio,andimprovetheservicelifeofequipment,improvethecharacteristicsofautomationequipment.Modernindustrialdesign,projectconstructionanddailylifeisoftenusedtocontroltemperature,thetemperaturecontrolismainlyusedinearlyinthefactory,suchassteel,thewatertemperatureofdifferentlevelsofsteelthroughdifferenttemperatureofmoltenirontorealize,thatwillprobablyeffectiveutilizationofthetemperaturecontroloftheneedtograsp.Basedontheresistancefurnaceisintroduced,andcontrolobjectwithMCS-51asthecorecomponentsofresistancefurnacetemperaturecontrolsystem,theworkingprincipleofthenewdetailelement,andexpoundsthe